1均衡的作用

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备，通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷，补偿和修饰各种声源及其它特殊作用。具体来说，它的作用如下：

（1）改善音质

这是均衡的主要用途，它可使乐器的音质更好听。例如，可用高频衰减的方法来降低歌手的咝音，或者对直接录入的电吉它声进行消除镶边声的处理。提升100Hz可使鼓声更丰满，或者对低音吉它声在250Hz附近衰减时变得更清晰。衰减100Hz有助于削弱因众多和声汇集而引起的低音增强感。每支话筒的频响和摆放位置也会对音质有影响。

（2）创造一种音响效果

过度的均衡会降低保真度，但是却能得到一种有趣的声音效果。对人声在低频和高频区域进行急剧的衰减，可以得到类似于电话的声音。用1kHz的带通滤波器可以做到这种效果。

（3）降低噪声和声染色

可以降低低频噪声，诸如低音的声染色、空调的隆隆声、话筒座的咚咚声等。只要对所录乐器的频率范围的低端进行衰减即可。例如，小提琴的最低频率为200Hz，可把均衡器频率范围调节到40～60Hz处加以衰减。因为这种衰减是在小提琴发声的低端频率之下，所以不会改变小提琴的音质。同样，低音鼓在9kHz以上只有微弱甚至没有输出，所以可以滤去以降低钹声的窜入。如果在缩混时进行滤波均衡处理，也能起到降低磁带咝声的作用。滤去大多数乐器在100Hz以下的频率，能降低空调的隆隆声和气流噗声。也可以对听(观)众区话筒的低端频率进行衰减，以防止低音部分含混不清。

（4）补偿“弗莱切·蒙松”效应

这是一种由弗莱切·蒙松发现的现象：人耳在小音量时对低音和高音的敏感度，要比在大音量时弱。所以，当对大音量乐器录音而在小音量电平下重放时，就会感到缺乏低音和高音。为了补偿之，在对摇滚乐录音时须提升低频(在100Hz左右)及高频(约在4kHz)。乐队的音量愈大，所需提升也愈多。在这种情况下，也可用一种具有近距效应(低音提升)和现场感强劲的心形话筒来补偿。

（5）能进行舒展的融合

如果要把两件声音相似的乐器声混合，例如领奏吉它和合成器吉它，则很难分清是哪一件吉它在演奏。然而，只要对两件乐器进行不同的均衡，就能清楚地区别开来。例如：对领奏吉它在3kHz处提升，其声音便有急促感；而对合成器吉它在3kHz衰减，其声音就变得柔和些。这样就能得到更和谐、更清晰的混合声。

（6）补偿话筒的摆放

有时为躲避背景声和声染色，而不得不采用近距离拾音。但是，一支紧靠的话筒仅靠近乐器的一部分，这样会改变乐器的音色，而使用均衡则可部分补偿音色的变化。假如将话筒靠近原声吉它的发音孔拾音，由于声孔发出强烈的低频而使吉它声低音过重，这时可在调音台上将该声轨的低频衰减，使其恢复到原声平衡。这种均衡的用法可对在现场音乐会录音时录得较差的声音效果进行补救。因为在音乐会场合，舞台监听的嘈杂声会进入录音/扩声用话筒，所以不得不采用近距离拾音以防止监听音响的窜入和回授。这种近距离话筒的摆放，或者监听音响的窜入，都会导致声音不自然。在这种情况下，均衡是得到可用声轨的唯一方法。

 

均衡器的调节可分为以下主要几段进行：

（1）20Hz--60Hz部分

这段低频往往给人很响的感觉，如雷声，是音乐中强劲有力的感觉。如果提升过高，则又会混浊不清，造成清晰度不佳。

（2）60Hz--250Hz部分

这段频率包括基音、节奏音的主音，它和高中音的比例构成了音色结构的平衡特性；强之则音色丰满，弱之则音色单薄，过强则产生隆隆声。

（3）250Hz--2KHz部分

它包括大多数乐器的低频泛音和低次谐波。

（4）2KHz--4kHz部分

这段频率属中频，如果提升得过高会掩盖说话的识别音，尤其是3kHz提升过高，会引起听觉疲劳。

（5）4kHz--5KHz部分

这是具有临场感的频段，它影响语言和乐器等声音的清晰度。提升这一频段，使人感觉声源与听者的距离显得稍近了一些；衰减5kHz，就会使声音的距离感变远；如果在5kHz左右提出升6dB，则会使整个混合声音的声功率提升3dB。

（6）6kHz--16kHz部分

这一频段控制着音色的明亮度，宏亮度和清晰度。

 

2均衡的分类

一般我们把均衡器分为三类：图示均衡器，参量均衡器和房间均衡器。

 

1．图示均衡器

亦称图表均衡器，通过面板上推拉键的分布，可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线，各个频率的提升和衰减情况一目了然，它采用恒定Q值技术，每个频点设有一个推拉电位器，无论提升或衰减某频率，滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布，使用在一般场合下，15段均衡器是2/3倍频程均衡器，使用在专业扩声上，31段均衡器是1/3倍频程均衡器，多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下，图示均衡器结构简单，直观明了，故在专业音响中应用非常广泛。

 

2．房间均衡器

用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器，由于装饰材料对不同频率的吸收（或反射）量不同以及简正共振的影响造成声染色，所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。频段分得越细，调节的峰越尖锐，即Q值（品质因数）越高，调节时补偿得越细致，频段分的越粗则调节的峰就比较宽，当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。

3．参量均衡器

亦称参数均衡器，对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器，多附设在调音台上，但也有独立的参量均衡器，调节的参数内容包括频段、中心频率、增益和品质因数Q值等，可以美化（包括丑化）和修饰声音，使声音（或音乐）风格更加鲜明突出，丰富多彩达到所需要的艺术效果。

3 均衡算法

已知中心频率 .Q和增益G，通常采用原型法设计滤波器。其中这里品质因数定义如下：

可见，当Q值不变时，频带宽度B随中心频率 增大而变宽，当中心频率 不变时，频带宽度B随Q值增大而变窄。

4 代码实现

参考